2219铝合金力学性能及生产加工工艺

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1、(完整 word 版)2219 铝合金力学性能及生产加工工艺2219 铝合金具有比强度高,低温存高温力学性能好，断裂韧度高,抗应力腐蚀性能好等特点， 适用于在高温 315下工作的构造件、高强度焊接件，在航天和航空得到广泛的应用.2219 铝合金属于可热处理强化形变形铝合金，在固溶时效处理之后,铝合金的力学性能得到很大提高。一、 化学成分2219 铝合金管材的化学成分应符合 GB/T3190变形铝及铝合金化学成分 国标的规定， 具体化学成分见表 1。表 1 2219 铝合金的化学成分CuMnSiZrFeMgZnVTiAl5。80。0。0.10。0。0。100。050.02Ba6。820.420.

2、253020。150.1二、2219 铝合金的主要性能不同热处理状态下的 2219 铝合金在 20C 时的体积电导率为 44/%IACSO 态)、28/IACST31、T37、T351 态、30/%IACST62、T81、T87、T851 态)；不同状态的 2219 铝合金在 20 C 时的电阻率为 39/nm(O 态)、62/nmT31、T37、T351 态、57/nmT62、T81、T87、T851 态)；各种状态下的 2219 铝合金在 20 C 时的电阻温度系数均为 0。1/ nmK-1。其中 T3 表示经过热处理之后再冷加工处理，最终自然时效到根本稳定的状态，其次位数字表示经过热处理

3、之后进展冷加工的变形量.T62 适用于退火态或者自由加态的材料，经过固溶热处理之后，进展人工时效的产品。T8 表示经过固溶热处理之后进展经冷加工，最终人工时效的状态，其次位数字代表冷加工时，对材料进展的变形量。此外，在上述所述热处理状态的代号后面添加“51“，表示产品进展了消 除应力处理.2219O 热处理状态下的抗拉强度、屈服强度、延长率以及弹性模量分别为 175 MPa、75 MPa、18 以及 73 GPa;2219T42 热处理状态下的抗拉强度、屈服强度、延长率以及弹性模量分别为 360 MPa、185 MPa、20 以及 73 GPa；2219T31 和 2219T351热处理状态下

4、的抗拉强度、屈服强度、延长率以及弹性模量分别为 360 MPa、250 MPa、17 以及 73 GPa;2219T37 热处理状态下的抗拉强度、屈服强度、延长率以及弹性模量分别为395 MPa、315 MPa 、11以及 73 GPa ；2219-T62 热处理状态下的抗拉强度、屈服强度、延长率以及弹性模量分别为415 MPa、290 MPa、10% 以及73 GPa； 2219T81 和2219-T851 热处理状态下的抗拉强度、屈服强度、延长率以及弹性模量分别为 455 MPa、350 MPa、10 以及 73 GPa；2219-T87 热处理状态下的抗拉强度、屈服强度、延长率以及弹性模

5、量分别为 475 MPa、395 MPa、10 %以及 73 GPa。三、加工工艺a. 铝合金型材生产包括熔铸、挤压和氧化三个过程。1、熔铸是铝材生 产的首道工序。主要过程为：1配料:依据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量，合理搭配各种原材料。2)熔炼：将配好的原材料按工艺要求加 入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。3铸造：熔 炼好的铝液在确定的铸造工艺条件下,通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒。2、挤压:挤压是型材成形的手段。先依据型材产品断面设计、制造出模具，利用挤压机将加 热好的圆铸棒从模具中挤出成形。3、氧化：挤压好的铝合金型

6、材,其外表耐蚀性不强，须通过阳极氧化进展外表处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。其主要过程为：1)外表预处理：用化学或物理的方法对型材外表进展清洗，暴露出纯洁的基体,以利于获得完整、致密的人工氧化膜.还可以通过机械手 段获得镜面或无光亚光外表。2阳极氧化：经外表预处理的型材 ,在确定的工艺条件下, 基体外表发生阳极氧化,生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203 膜层。3封孔：将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增加。氧化膜是无色透亮的，利用封孔前氧化膜的强吸附性，在膜孔内吸附沉积一些金属盐，可使型材外表显现本色银白色以外的很多颜色，如：黑色、古铜

7、色、金黄色及不锈钢色等。b. 2219 管材制作工艺流程1、2219-T6 铝合金 42 mm 15 mm( 外径 壁厚管材试制工艺流程： 熔炼铸造空心铸锭均匀化退火车皮铸锭( 270 mm/106 mm 750 mm 加热 35 MN 水压机挤压管毛料 135 mm/20mm L)切断、 车皮、 镗孔( 132。5 mm/20 mm 250 mm 铸锭加热 6 MN 水压机二次挤压管材( 42 mm15 mm) 切尾淬火矫直取样、 切成品时效检查.2、铸锭及均火制度，空心铸锭尺寸为 270 mm/106 mm 750 mm，铸锭需要进展均匀化退火，其工艺制度为： 铸锭加热温度 515530，

8、保温 24 h.3、承受二次挤压工艺挤压42 mm15mm 外径壁厚的管材。首先在 35 MN 挤压机上挤压管材毛料，规格为 135 mm/20 mm，挤压系数为 3.6，残料为 50 mm; 然后在 6MN 立式水压机挤压，挤压系数为 11.6，残料为 10 mm，挤压后管材尺寸为 42mm15mm.表 2 为试验中一次挤压温度为 350390时最终管材的力学性能。表 2 一次挤压温度为 350 390时最终管材的力学性能二次挤压机/MN挤压筒温度/ 360挤压温度/RmN/mm 2Rp0。2N/mm 2A/%35039038322822.442045038522822。1350390385

9、22721.9420 45038923121.5350 39038922921.9420 45039623421。26400450c。 2219 铝合金大型锻环加工工艺12023 mm/1 800 mm400 mm 锻环成型工艺流程为:熔炼铸造切头、 切尾、取低倍检测氧化膜切毛料铸锭加热自由锻造冲孔环锻机加工淬火矫直时效取样探伤成品验收。(完整 word 版)2219 铝合金力学性能及生产加工工艺2。 铸造及均火制度，铸锭尺寸 680 mm1 380 mm,铸锭进展均匀化退火 ,均匀化退火温度 515 530，保温 24 h。3。 锻造工艺1备料：680 mm1 380 mm 铸锭。2加热：4

10、30450,保温 9 h 以上.3锻造：镦粗至高度为 460 mm，用330 mm 冲头中心冲孔，冲后平坦，平坦后高度H 为 460 mm.(4) 机加中心孔：加工后尺寸mm.(5) 环 锻 ： 采 用 马 架 环 锻 方 式 进 行 铸 造 ， 环 锻 机 加 后 尺 寸 ：mm/中规定的力学性能指标。mm。成品的常温力学性能，淬火、时效后需要到达表 3表 3 力学性能指标要求纵向横向高向m /(Nmmp0。2/(NmmA/p0。2m /(Nmm/(NmmA/p0。2 /m /NmmNmmA/2 )2 )2 )2 2 )2 390270738026053602404四、局部 2219 合金的

11、标定抗拉性能极限0。2轧制的或冷精拉线材、棒材状 态 与 产 品 规 格/mm T851/MPab/MPa/(完整 word 版)2219 铝合金力学性能及生产加工工艺12.70050.800275400450.825101.6002703954挤压的线、棒、型材状 态 与 产 品 规 格/mm0。2/MPab/MPa/O125max221max12T31、T3510、T351112.6751802901412。70076。17418531014T622503706T81、T8510、T85112904006自由锻件状 态 与 产 品 规 格0。2/MPab/MPa/%/mmT6纵轴向2754

12、006轴的长横向2553804轴的短横向T8522403652纵轴向3454256轴的长横向3404254轴的短横向31541531 H。-K. Kim, W.J. Kim, Failure prediction of magnesium alloy sheets deforming at warm temperatures using the Zener Holloman parameter, Mech 。 Mater. 422023) 293303。 doi：10。1016/j.mechmat。2023。12。003.2 G. Ji, F. Li, Q. Li, H。 Li, Z. Li, A comparative study on Arrhenius type constitutive model and artificial neural network model to predict high-temperature deformation behaviour in Aermet100 steel, Mater. Sci 。 Eng。 A。 528 2023 47744782。 doi：10.1016/j。msea.2023.03.017。